(57)【要約】【課題】均一で平滑な表面を有する結晶性フォトクロミック薄膜を提供する。【解決手段】窒素原子を含有する置換基であって、該窒素原子に結合している水素原子を介して分子間水素結合が可能な置換基を有するジアリールエテン化合物を用いて基板上に形成したことを特徴とする、結晶性フォトクロミック薄膜とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
窒素原子を含有する置換基であって、該窒素原子に結合している水素原子を介して分子間水素結合が可能な置換基を有するジアリールエテン化合物を用いて基板上に形成したことを特徴とする、結晶性フォトクロミック薄膜。
【請求項２】
前記窒素原子に結合している水素原子を介して分子間水素結合が可能な置換基が、下記一般式（Ｉ）で表される部分構造を有することを特徴とする請求項１に記載の結晶性フォトクロミック薄膜。
【化１】
2007204553.tif 000014
【請求項３】
前記一般式（Ｉ）で表される部分構造における炭素原子または窒素原子が、不斉炭素原子と結合していることを特徴とする、請求項２に記載の結晶性フォトクロミック薄膜。
【請求項４】
前記ジアリールエテン化合物が、下記一般式（ＩＩ）で表されるものであって、前記窒素原子に結合している水素原子を介して分子間水素結合が可能な置換基が、下記一般式（ＩＩ）の環Ｄおよび環Ｅを構成する炭素原子の１つと、各環においてそれぞれ結合していることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の結晶性フォトクロミック薄膜。
【化２】
2007204553.tif 000015
一般式（ＩＩ）において、Ｒ１およびＲ２は、各々独立に、鎖状もしくは環状のアルキル基、またはアルコキシ基を表す。Ｘ１、Ｘ２、Ｙ１およびＹ２は、各々独立に、下記一般式（ａ）〜（ｈ）のいずれかで示される置換基を表す。
【化３】
2007204553.tif 000016
一般式（ａ）において、Ｒ３は、水素原子、置換されていてもよい鎖状もしくは環状のアルキル基、または置換されていてもよいアリール基を表し、一般式（ｈ）において、Ｒ４は、水素原子、置換されていてもよい鎖状または環状のアルキル基を表す。
一般式（ＩＩ）における環Ｄは、Ｘ１、Ｙ１およびこれらと結合する２つの炭素原子と共に形成された、置換されていてもよい５員環または６員環の芳香族環を表し、環Ｅは、Ｘ２、Ｙ２およびこれらと結合する２つの炭素原子と共に形成された、置換されていてもよい５員環または６員環の芳香族環を表す。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の結晶性フォトクロミック薄膜を用いた光情報記録材料。
【請求項６】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の結晶性フォトクロミック薄膜を用いた光学フィルム材料。
【請求項７】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の結晶性フォトクロミック薄膜を用いた形状記憶材料。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光情報記録材料や光学フィルム材料等として好適な、結晶性のフォトクロミック薄膜に関する。
【背景技術】
【０００２】
フォトクロミック化合物は、光の作用により異性化反応を生じ、色を初め種々の物性が異なる互変異性体を生じる化合物である。中でもジアリールエテンは、熱安定性や繰り返し耐久性などの点で他のフォトクロミック化合物と比べて優れており、記録材料への応用が期待されてきた。しかし、実際にフォトクロミック化合物を用いて記録薄膜を作成する際には、薄膜状に成形する必要がある。一般的な方法は、高分子媒体にフォトクロミック分子を分散する方法であり、これは、最も簡単に記録薄膜を作成することのできる方法である。しかし、この方法には色素濃度を高くすると膜が脆くなる欠点があり、色素濃度を充分に上げることができないという問題があった。その他フォトクロミック化合物の薄膜化方法としては、例えば非特許文献１に、ジアリールエテンを分子修飾して重合性官能基を導入する方法が報告されている。また、非特許文献２には、結晶性のフォトクロミック化合物を用いた薄膜が開示されている。
【０００３】
【非特許文献１】「Ｍａｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌｅｓ」、２００３年、第３６巻、ｐ．２９８−３０３
【非特許文献２】「Ａｎｇｅｗ．Ｃｈｅｍ．Ｉｎｔ．Ｅｄ．」、２００５年、第４４巻、ｐ．２１４８−２１５１
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、非特許文献１のような方法を用いて薄膜を作成すると、薄膜中の分子の並び方がランダムになってしまう。分子の配向性を利用して記録の読み出しを行うには、結晶薄膜の記録媒体の合成が必須であった。一方、非特許文献２のようにジアリールエテン化合物の結晶構造を研究した例はあるが、マクロな結晶状態については一般的に、薄膜中に小さな結晶はたくさんみられるものの均一な結晶薄膜とはならず、結晶粒がガラス基板に点在する程度であることが当業者の技術常識であった。
【０００５】
そこで本発明は、均一で平滑な表面を有する結晶性フォトクロミック薄膜を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者は、上記課題を解決すべく鋭意検討した結果、ジアリールエテン分子間に、水素結合を主とする弱い分子間相互作用を用いることによって、分子集合状態に秩序構造を付与して自己組織化構造体を形成させることにより、均一で平滑な表面を有する結晶性フォトクロミック薄膜が得られることを見出した。
【０００７】
かくして本発明の第一の態様は、窒素原子を含有する置換基であって、該窒素原子に結合している水素原子を介して分子間水素結合が可能な置換基を有するジアリールエテン化合物を用いて基板上に形成したことを特徴とする、結晶性フォトクロミック薄膜を提供して前記課題を解決するものである。
【０００８】
この発明によれば、均一で平滑な表面を有する結晶性フォトクロミック薄膜とすることができる。
【０００９】
この態様において、前記窒素原子に結合している水素原子を介して分子間水素結合が可能な置換基は、下記一般式（Ｉ）で表される部分構造を有することが好ましい。
【００１０】
【化１】
2007204553.tif 000003
【００１１】
このようにすることによって、薄膜の表面をより均一で平滑なものとすることができる。
【００１２】
また、前記一般式（Ｉ）で表される部分構造における炭素原子または窒素原子は、不斉炭素原子と結合していることがより好ましい。
【００１３】
このようにすることによって、薄膜の表面をさらに均一で平滑なものとすることができる。
【００１４】
また、第一の態様において、前記ジアリールエテン化合物は、下記一般式（ＩＩ）で表されるものであって、前記窒素原子に結合している水素原子を介して分子間水素結合が可能な置換基が、下記一般式（ＩＩ）の環Ｄおよび環Ｅを構成する炭素原子の１つと、各環においてそれぞれ結合していることも好ましい。
【００１５】
【化２】
2007204553.tif 000004
【００１６】
（一般式（ＩＩ）において、Ｒ１およびＲ２は、各々独立に、鎖状もしくは環状のアルキル基、またはアルコキシ基を表す。Ｘ１、Ｘ２、Ｙ１およびＹ２は、各々独立に、下記一般式（ａ）〜（ｈ）のいずれかで示される置換基を表す。）
【００１７】
【化３】
2007204553.tif 000005
【００１８】
（一般式（ａ）において、Ｒ３は、水素原子、置換されていてもよい鎖状もしくは環状のアルキル基、または置換されていてもよいアリール基を表し、一般式（ｈ）において、Ｒ４は、水素原子、置換されていてもよい鎖状または環状のアルキル基を表す。一般式（ＩＩ）における環Ｄは、Ｘ１、Ｙ１およびこれらと結合する２つの炭素原子と共に形成された、置換されていてもよい５員環または６員環の芳香族環を表し、環Ｅは、Ｘ２、Ｙ２およびこれらと結合する２つの炭素原子と共に形成された、置換されていてもよい５員環または６員環の芳香族環を表す。）
このようにすることによって、光照射に対する繰り返し耐久性に優れた結晶性フォトクロミック薄膜とすることができる。
【００１９】
本発明の第二の態様は請求項１〜４のいずれか１項に記載の結晶性フォトクロミック薄膜を用いた光情報記録材料を提供して前記課題を解決するものである。
【００２０】
この発明によれば、優れた光応答性を有する光情報記録材料とすることができる。
【００２１】
本発明の第三の態様は、請求項１〜４のいずれか１項に記載の結晶性フォトクロミック薄膜を用いた光学フィルムを提供して前記課題を解決するものである。
【００２２】
この発明によれば、優れた光応答性を有する光学フィルムとすることができる。
【００２３】
本発明の第四の態様は、請求項１〜４のいずれか１項に記載の結晶性フォトクロミック薄膜を用いた形状記憶材料を提供して前記課題を解決するものである。
【００２４】
この発明によれば、優れた光応答性を有する形状記憶材料とすることができる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、水素結合による弱い分子間相互作用を利用することによって結晶内で分子を規則正しく配向させることができるため、平板状のフォトクロミック結晶が高密度に存在する、均一で平滑な表面を有する結晶性フォトクロミック薄膜とすることができる。この薄膜においては、フォトクロミック化合物が理想的な状態で薄膜化されていることから、フォトクロミック化合物の種々の特性を最大限に生かすことができる。
【００２６】
この結晶性フォトクロミック薄膜は、薄膜上の結晶面がそのまま広くて平滑な記録面となるため、光による可逆的な書き込み、消去、読み出しができる光情報記録材料として有用である。また、フォトクロミズムによる光学特性、電気特性の変化を利用した種々の機能性フィルム材料としても有用である。さらに、薄膜中で結晶が光刺激に応答して実時間で巨視的な動きをすることから、形状記憶材料としても有用である。
【００２７】
本発明のこのような作用および利得は、次に説明する発明を実施するための最良の形態から明らかにされる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
本発明の結晶性フォトクロミック薄膜は、分子内に特定の水素結合性基を有するジアリールエテン化合物を主成分とすることを特徴とする。本発明において「結晶性フォトクロミック薄膜」とは、薄膜面全体に無数のフォトクロミック結晶が存在している薄膜をいい、アモルファス薄膜と相対する概念である。なお、薄膜の用途によっては結晶サイズと同程度の微小な薄膜を用いる場合もあるため、広義には１つの平板状の結晶からなる膜も、本発明の「結晶性フォトクロミック薄膜」に含まれるものとする。つまり、本発明においては、単結晶も薄膜の概念に含まれるものとする。本発明においては、特定の水素結合性基による分子間水素結合の効果によって結晶内で分子を規則正しく配向させることができるため、薄膜全体に均質かつ密に平板状結晶が存在し、均一かつ平滑な表面でありながらも薄膜表面の結晶密度が高い結晶性フォトクロミック薄膜とすることができる。
【００２９】
本発明で用いるジアリールエテン化合物が有する水素結合性基としては、窒素原子を含有する置換基であって、その窒素原子に結合している水素原子を介して分子間水素結合が可能な置換基、すなわち水素結合性のアミノ基（−ＮＨ−）を有する置換基であることが好ましく、より好ましくは、分子間水素結合の強さの観点から、下記一般式（Ｉ）で示される部分構造を有する置換基であることが好ましい。
【００３０】
【化４】
2007204553.tif 000006
【００３１】
一般式（Ｉ）で示される部分構造を有する、「窒素原子を含有する置換基であって、その窒素原子に結合している水素原子を介して分子間水素結合可能な置換基」としては、具体的には、アミド基（−ＮＨＣＯ−）、ウレア基（−ＮＨＣＯＮＨ−）、ウレタン基（−ＮＨＣＯＯ−）、イミノ基（−ＣＯＮＨＣＯ−）等が挙げられる。これら置換基は、各置換基の一端であるアミノ基の窒素またはカルボニル基の炭素で、直接ジアリールエテン骨格と結合していることが好ましく、また、これら各置換基の他端は、結晶中での分子の配向のもたせやすさの観点から、キラルな置換基の不斉炭素原子と結合していることが好ましい。
【００３２】
キラルな置換基は、具体的には下記一般式（ＩＩＩ）で表される置換基である。
【００３３】
【化５】
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【００３４】
一般式（ＩＩＩ）において、Ｒ、Ｒ’、Ｒ”は、それぞれ独立に炭化水素基または水素原子であって互いに異なる置換基であり、これら３つの置換基は、分子の配向制御の観点からは、Ｒ＞Ｒ’＞Ｒ”という置換基の大きさの関係を有することが好ましい。
【００３５】
特にこれらに限定するわけでないが、置換基Ｒは、アリール基（ヘテロアリール基を含む）などの大きい置換基であり、ベンゼン環、ナフタレン環、チオフェン環、ピロール環、ピリジン環、フラン環、またはこれらのアリール基上にアルキル基、ハロゲン、水酸基、カルボキシル基、アシル基などの置換基を有するものや、シクロペンチル基、シクロヘキシル基などのシクロアルキル基などが挙げられる。以下に、Ｒとして好ましい構造の例を示す。
【００３６】
【化６】
2007204553.tif 000008
【００３７】
上記置換基ＲにおけるＸとしては、アルキル基、ハロゲン、水酸基、カルボキシル基、アシル基などの置換基が挙げられるが、これらの置換基は、各置換基Ｒにおいて、１つ、あるいはそれ以上導入されていてもよい。
【００３８】
一般式（ＩＩＩ）における置換基Ｒ’は、メチル基、フッ素、エチル基などの中程度の大きさの置換基であることが好ましく、Ｒ”としては、水素、フッ素（Ｒ、Ｒ’としてフッ素より大きな置換基が使われる場合）などのような小さい置換基が好ましい。以下に一般式（ＩＩＩ）で表される置換基の好ましい例を挙げるが、これに限定されるものではない。
【００３９】
（Ｒ）−１−フェニルエチル基、（Ｓ）−１−フェニルエチル基、（Ｒ）−１−シクロヘキシルエチル基、（Ｓ）−１−シクロヘキシルエチル基、（Ｒ）−１−（１−ナフチル）エチル基、（Ｓ）−１−（１−ナフチル）エチル基、（Ｒ）−１−（２−ナフチル）エチル基、（Ｓ）−１−（２−ナフチル）エチル基、（Ｒ）−１−（２−チエニル）エチル基、（Ｓ）−１−（２−チエニル）エチル基、（Ｒ）−１−（３−チエニル）エチル基、（Ｓ）−１−（３−チエニル）エチル基、（Ｒ）−１−（２−ピロリル）エチル基、（Ｓ）−１−（２−ピロリル）エチル基、（Ｒ）−１−（３−ピロリル）エチル基、（Ｓ）−１−（３−ピロリル）エチル基、（Ｒ）−１−（１−メチル−２−ピロリル）エチル基、（Ｓ）−１−（１−メチル−２−ピロリル）エチル基、（Ｒ）−１−（１−メチル−３−ピロリル）エチル基、（Ｓ）−１−（１−メチル−３−ピロリル）エチル基、（Ｒ）−１−（２−ピリジル）エチル基、（Ｓ）−１−（２−ピリジル）エチル基，（Ｒ）−１−（３−ピリジル）エチル基、（Ｓ）−１−（３−ピリジル）エチル基、（Ｒ）−１−（４−ピリジル）エチル基、（Ｓ）−１−（４−ピリジル）エチル基、（Ｒ）−１−フェニルプロピル基、（Ｓ）−１−フェニルプロピル基、（Ｒ）−１−（１−ナフチル）プロピル基、（Ｓ）−１−（１−ナフチル）プロピル基、（Ｒ）−１−（２−ナフチル）プロピル基、（Ｓ）−１−（２−ナフチル）プロピル基、（Ｒ）−１−フルオロ−１−フェニルエチル基、（Ｓ）−１−フルオロ−１−フェニルエチル基、（Ｒ）−１−フルオロ−１−フェニルメチル基、（Ｓ）−１−フルオロ−１−フェニルメチル基。
【００４０】
本発明で用いるジアリールエテン化合物としては、繰り返し耐久性等の観点から、下記一般式（ＩＩ）で示される化合物であることが好ましい。
【００４１】
【化７】
2007204553.tif 000009
【００４２】
一般式（ＩＩ）において、Ｒ１およびＲ２は、各々独立に、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基などの置換されていてもよい鎖状または環状のアルキル基（直鎖であっても分岐であってもよい）；メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基などの置換されていてもよいアルコキシ基である。なお、「置換されていてもよい」における「置換基」としては、フッ素原子、塩素原子などのハロゲン原子、または炭素数１〜６のアルコキシ基などが挙げられる。好ましくは、Ｒ１およびＲ２は、炭素数１〜４のアルキル基またはアルコキシ基であり、特に好ましくは炭素数１〜３のアルキル基またはアルコキシ基である。
【００４３】
一般式（ＩＩ）において、Ｘ１、Ｘ２、Ｙ１およびＹ２は、各々独立に、下記一般式（ａ）〜（ｈ）のいずれかで示される置換基を表す。
【００４４】
【化８】
2007204553.tif 000010
【００４５】
一般式（ａ）において、Ｒ３は、水素原子、置換されていてもよい鎖状または環状のアルキル基または置換されていてもよいアリール基を表し、一般式（ｈ）において、Ｒ４は、水素原子または置換されていてもよい鎖状または環状のアルキル基を表す。Ｒ３、Ｒ４におけるアルキル基、アルコキシ基の具体例はＲ１およびＲ２と同義であり、好ましい置換基も同じである。アリール基としては、フェニル基、ナフチル基、チオフェン基、インドール基などの置換されていてもよいアリール基（ヘテロアリール基を含む）が挙げられる。なお、アリール基に置換されていてもよい置換基としては、フッ素原子、塩素原子などのハロゲン原子、または炭素数１〜６アルキル基、または炭素数１〜６のアルコキシ基などが挙げられる。
【００４６】
一般式（ＩＩ）における環Ｄは、Ｘ１、Ｙ１およびこれらと結合する２つの炭素原子と共に形成された、置換されていてもよい５員環または６員環の芳香族環を表し、環Ｅは、Ｘ２、Ｙ２およびこれらと結合する２つの炭素原子と共に形成された、置換されていてもよい５員環または６員環の芳香族環を表す。また、環Ｄおよび環Ｅには、それぞれの環を構成する炭素原子のうちの１つに、それぞれ上述の「窒素原子を含有する置換基であって、その窒素原子に結合している水素原子を介して分子間水素結合が可能な置換基」が結合している。「窒素原子を含有する置換基であって、その窒素原子に結合している水素原子を介して分子間水素結合が可能な置換基」の具体例および好ましいものは上述したとおりである。
【００４７】
「窒素原子を含有する置換基であって、その窒素原子に結合している水素原子を介して分子間水素結合が可能な置換基」を有する環Ｄおよび環Ｅとしては、具体的には、ピロール環、チオフェン環、フラン環またはセレノフェン環を有する単環または縮合環の芳香環であることが繰り返し耐久性に優れている点で好ましく、さらには下記一般式（ｉ）〜（ｒ）のいずれかで表される含硫黄芳香環であることが好ましい。
【００４８】
【化９】
2007204553.tif 000011
【００４９】
一般式（ｉ）〜（ｒ）において、Ｒ５、Ｒ８、Ｒ１１、Ｒ１４、Ｒ１７、Ｒ２０、Ｒ２３、Ｒ２６は、一般式（ＩＩ）におけるＲ１およびＲ２と同義であり、好ましい置換基もまた同じである。Ｒ６、Ｒ９、Ｒ１２、Ｒ１５、Ｒ１８、Ｒ２１、Ｒ２４、Ｒ２７としては、水素原子；メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基などの置換されていてもよい鎖状または環状のアルキル基（直鎖であっても分岐であってもよい）；メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基などの置換されていてもよいアルコキシ基等が挙げられる。Ｒ７、Ｒ１０、Ｒ１３、Ｒ１６、Ｒ１９、Ｒ２２、Ｒ２５、Ｒ２８は、隣接するアミノ基またはカルボニル基と不斉炭素原子で繋がっているキラルな置換基を表し、具体的には、上述した一般式（ＩＩＩ）で示される置換基を有するものである。
【００５０】
一般式（ｉ）〜（ｒ）において、キラル中心の立体配置はＲ、Ｓどちらでもよいが、一般式（Ｉ）における環Ｄおよび環Ｅとして、同じ置換基を用いる場合には、環Ｄ側と環Ｅ側の立体配置を同じにした方がよい。
【００５１】
以上説明してきたジアリールエテン化合物は、基板上に成膜されることによって、結晶性のフォトクロミック薄膜となる。成膜方法に特に制限はなく、蒸着や塗布など任意の公知の成膜手法を用いることができる。成膜の結果、ジアリールエテン化合物は、分子間水素結合によって基板の面方向に配向しながら結晶化し、均一かつ平滑な薄膜面を形成する。
【００５２】
本発明の結晶性フォトクロミック薄膜は、光による分子の異性化を妨げないものであれば、各種添加剤、バインダー樹脂またはフィラーなどの、任意の成分を含有していてもよい。しかし、薄膜中におけるフォトクロミック化合物の電子的特性、物理的特性、光学的特性の変化がより大きい方が好ましいことから、通常、フォトクロミック材料を主成分としたものを用いる。したがって、本発明の結晶性フォトクロミック薄膜は、膜の構成成分のうちの、８０質量％以上、さらには９０質量％以上がフォトクロミック化合物であることが好ましい。特に好ましくは、結晶性フォトクロミック薄膜はフォトクロミック材料のみから形成され、色素、バインダー、各種添加剤などを実質的に含まないことが好ましい。
【００５３】
本発明の結晶性フォトクロミック薄膜は、その均一かつ平滑な表面を有する特性から、様々な用途に利用することができる。例えば、薄膜の光照射部分と非照射部分の光吸収特性が異なることを生かし、光情報記録材料として利用することができる。書き込みはレーザー光により行い、消去は波長を異にするレーザー光により行うことができる。書き込まれた情報を非破壊的に読み出す方法としては、反射でも透過でもよいが、異性化反応の量子効率の十分に小さい電磁波、例えば赤外光を用いて行うことができる。本発明の結晶性フォトクロミック薄膜は、結晶状態においてジアリールエテンの反応点間距離が４オングストローム以下では量子効率が１である。そのため、本発明の結晶性フォトクロミック薄膜を用いることにより、分子が規則正しく配向し、優れた応答性を有する、色素濃度１００％の光情報記録材料を作成することができる。
【００５４】
また、本発明の結晶性フォトクロミック薄膜は、光照射部分と非照射部分で、反射率や屈折率などの光学的特性が異なることを生かして、光学フィルムとして利用することもできる。具体的な用途としては、表面反射率を制御し、まぶしさの軽減に資するＡＲ膜、ＡＧ膜、発色状態が部分的に光を遮ることを活用した調光材料、光量計などへの利用が挙げられる。これらの用途に使用する場合には、耐久性を向上させるために、結晶性フォトクロミック薄膜に保護膜を積層することが好ましい。
【００５５】
本発明の結晶性フォトクロミック薄膜は、薄膜中における各結晶が、光照射により可逆的に、数秒乃至数分という短い時間で形状の変化を起こすという性質を有する。この巨視的なレベルでの結晶自体の動きを生かし、本発明の結晶性フォトクロミック薄膜を、形状記憶材料として利用することもできる。分子レベルの詳細メカニズムの解明と解釈は基礎的研究の課題であろうが、現象論的には、光照射が起こす異性化反応に起因した、応力発生によるものであろうと考えられる。条件を設定すれば数秒乃至数分という実時間は、さらに長くすることも短くすることも可能である。この特異な現象を利用すると、光駆動アクチュエータ、機械的に作用する光スイッチ、応力計、光量計、センサなどの有機機能材料として用いたデバイスを構築することができる。またその周囲を十分な光を透過する媒体で包むことにより、媒体の極性、粘土、剛性などの特性により、動きを遅くしたり、減少させたりすることができる。
【００５６】
さらに、本発明の結晶性フォトクロミック薄膜は、光照射部分と非照射部分との間で電気抵抗や微小な電流の導電特性などの相違が生じるため、この電気的性質を生かしたセンサ等の機能性フィルムとしても利用することもできる。この場合、実質的な特性を向上させることが可能である場合には、光照射による特性変化が保たれる限り、薄膜中にカーボンブラックなどの導電材料や各種添加剤を混入させてもよい。
【実施例】
【００５７】
以下に実施例および比較例を挙げて、本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り、実施例に限定されるものではない。
【００５８】
以下の実施例１〜３においては、１，２−ビス（２’−メチル−５’−｛［（（Ｒ）−１−フェニルエチル）アミノ］カルボニル｝チエン−３’−イル）パーフルオロシクロペンテン（１ａ）を原料として薄膜作成を行った。これは、紫外光および可視光の照射によって、下記反応式のような異性化を行うジアリールエテン化合物である。
【００５９】
【化１０】
2007204553.tif 000012
【００６０】
（実施例１）加熱蒸着による１，２−ビス（２’−メチル−５’−｛［（（Ｒ）−１−フェニルエチル）アミノ］カルボニル｝チエン−３’−イル）パーフルオロシクロペンテン（１ａ）薄膜の作製
ＤＳＣ測定用アルミパンに粉末状の（１ａ）約１．５ｍｇを量り取り、その上に、５×５ｍｍにカットしたカバーガラス（松浪硝子工業社製、厚さ０．１２〜０．１７ｍｍ）を置いた。これを融点測定器（株式会社ヤナコ機器開発研究所製）の加熱蒸着用のくぼみに置き、融点（２７３−２７４℃）付近まで加熱し、ガラス基板上に薄膜を作製した。
【００６１】
実施例１の薄膜が形成されたガラス基板をスライドガラスに乗せ、偏光顕微鏡観察を行った。実施例１の薄膜の顕微鏡写真を図１に示す。結晶はガラス基板の面方向に成長しており、無数の平板状の結晶がガラス基板全面に敷き詰められたような、均一で平滑な表面を有する結晶性の薄膜が得られたことが分かる。
【００６２】
（実施例２）減圧下での加熱蒸着による１，２−ビス（２’−メチル−５’−｛［（（Ｒ）−１−フェニルエチル）アミノ］カルボニル｝チエン−３’−イル）パーフルオロシクロペンテン（１ａ）薄膜の作製
拡散ポンプを装備した昇華装置中に粉末状の（１ａ）約１．５ｍｇを量り取り、サンプル台から１０センチほど離してターゲットのガラス基板をセットした。プランジャー内を１．３×１０−４Ｐａに減圧した後、サンプル台を１２０−１２５℃に加熱すると蒸着が始まり、２０分ほどで、膜厚３０ミクロンの均一な結晶薄膜が得られた。顕微鏡観察の結果、実施例１同様、無数の平板状の結晶からなる、均一で平滑な表面を有する結晶性の薄膜が形成されていることが確認された。
【００６３】
（実施例３）加熱蒸着による１，２−ビス（２’−メチル−５’−｛［（（Ｒ）−１−フェニルエチル）アミノ］カルボニル｝チエン−３’−イル）パーフルオロシクロペンテン（１ａ）の薄膜作製
精密な温度制御のできるホットプレート上に載置した、ガラスプレートの、深さ１ｍｍ、長さ４０ｍｍ、幅２０ｍｍのくぼみの中に、粉末状の（１ａ）約１．５ｍ）を薄く敷き詰め、このくぼみの上にターゲット用ガラス基板を被せ、ホットプレートを２５５．０℃に設定し、常圧で加熱蒸着した。２．０℃／ｍｉｎで昇温し、２６６．０℃まで加熱した。その後、２５５．０℃で１５分間保った後、１００．０℃まで冷却した。顕微鏡観察の結果、ガラス基板上に結晶薄膜と平板状の結晶が形成されていた。
【００６４】
薄膜形成後のガラスプレートとターゲットガラス板に見られたいくつかの平板状の結晶に紫外光（２５４ｎｍ）を照射したところ、結晶の形状の変化（屈曲）が見られた。その中の代表的な結晶の様子を図２に示す。紫外光照射によって、（ａ）の結晶は折れ曲がり、（ｂ）の結晶は直線状の結晶がＵ字状に曲がった。また、（ｂ）の結晶と同様な形状の結晶が紫外線照射によって螺旋状にねじれる様子も観察された。これらの結晶は、可視光照射によっていずれも元の形状に戻った。応答時間は、屈曲、回復時間ともに、光の強度にもよるが、１秒〜数秒であった。
【００６５】
（比較例）１，２−ビス（２，５−ジメチルチオフェン−３−イル）パーフルオロシクロペンテン（２ａ）の薄膜作製
比較例においては、１，２−ビス（２，５−ジメチルチオフェン−３−イル）パーフルオロシクロペンテン（２ａ）を原料として薄膜作成を行った。これは、紫外光および可視光の照射によって、下記反応式のような異性化を行うジアリールエテン化合物である。
【００６６】
【化１１】
2007204553.tif 000013
【００６７】
ＤＳＣ測定用アルミパンに粉末状の（２ａ）約１．５ｍｇを量り取り、その上に、カットしたカバーガラス（５×５ｍｍ）を置いた。これを融点測定器の加熱蒸着用のくぼみに置き、融点（約１１５℃）付近まで加熱し、ガラス基板上に薄膜を作製した。
【００６８】
比較例の薄膜が形成されたガラス基板をスライドガラスに乗せ、偏光顕微鏡観察を行った。比較例の薄膜の顕微鏡写真を図３に示す。分子間水素結合を生成しないジアリールエテンを用いた比較例の薄膜では、結晶が平面方向に成長せず、立方晶や針状晶の結晶を生成してガラス基板の一部分に凝集していた。
【００６９】
以上、現時点において、最も実践的であり、かつ、好ましいと思われる実施形態に関連して本発明を説明したが、本発明は、本願明細書中に開示された実施形態に限定されるものではなく、請求の範囲および明細書全体から読み取れる発明の要旨あるいは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う結晶性フォトクロミック薄膜もまた本発明の技術的範囲に包含されるものとして理解されなければならない。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】実施例１で得られた結晶性フォトクロミック薄膜の偏光顕微鏡写真である。
【図２】実施例３で得られた結晶の、光による形状の変化の様子を示す偏光顕微鏡写真である。
【図３】比較例で得られた結晶性フォトクロミック薄膜の偏光顕微鏡写真である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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